JP4483423B2 - Image evaluation method for plasma display panel - Google Patents
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本発明は、プラズマディスプレイパネルに表示される画像を評価するための画像評価方法に関する。 The present invention relates to an image evaluation method for evaluating an image displayed on a plasma display panel.
プラズマディスプレイパネルは、前面基板と背面基板とを、間に放電空間が形成されるように対向配置して周辺部を封着し、放電空間に希ガスを封入して構成されている。前面基板上には走査電極と維持電極とからなる表示電極が複数形成され、背面基板上には表示電極と直交する方向にアドレス電極が複数形成されており、表示電極とアドレス電極との立体交差部には単位発光領域である放電セルが形成される。このプラズマディスプレイパネルでは、表示電極とアドレス電極とに所定の電圧を印加して各放電セルで選択的に放電を発生させ、各放電セルに形成された蛍光体層が放電によって発光することにより、画像表示が行われる。 The plasma display panel is configured such that a front substrate and a rear substrate are arranged to face each other so that a discharge space is formed therebetween, a peripheral portion is sealed, and a rare gas is sealed in the discharge space. A plurality of display electrodes composed of scan electrodes and sustain electrodes are formed on the front substrate, and a plurality of address electrodes are formed on the rear substrate in a direction orthogonal to the display electrodes. A discharge cell which is a unit light emitting region is formed in the part. In this plasma display panel, a predetermined voltage is applied to the display electrode and the address electrode to generate a discharge selectively in each discharge cell, and the phosphor layer formed in each discharge cell emits light by discharge, An image is displayed.
このようなプラズマディスプレイパネルを製造するときにはパネルの性能を評価する必要があり、例えば特許文献1には、プラズマディスプレイパネルの性能を評価する方法について開示されている。
プラズマディスプレイパネルには、輝度のばらつきが無い均一な表示画像が望まれる。しかしながら実際の表示画像においては、プラズマディスプレイパネルを構成する各放電セルにおける放電開始電圧のばらつきが顕著になることなどの原因によって、放電セル毎の発光輝度の差が大きくなるために輝度むらが発生する可能性があり、もし人がこのときの表示画像を目視した場合、表示画像にザラツキ感を感じることになる。ここでいう輝度むらは、放電セル毎の輝度差によって生じる輝度むら(放電セル単位の輝度むら)であり、微小な範囲内で生じる輝度むらである。このような輝度むらについてもパネル検査工程において評価する必要がある。 A plasma display panel is desired to have a uniform display image with no variation in luminance. However, in the actual display image, luminance unevenness occurs because the difference in emission luminance between discharge cells becomes large due to factors such as significant variations in the discharge start voltage in each discharge cell constituting the plasma display panel. If a person views the display image at this time, the display image feels rough. The luminance unevenness referred to here is luminance unevenness caused by a luminance difference for each discharge cell (brightness unevenness in units of discharge cells), and is luminance unevenness generated within a minute range. Such uneven brightness needs to be evaluated in the panel inspection process.
しかしながら実際の検査においては、放電セル単位の輝度むらを定量的に評価、検査する方法がなく、放電セル単位の輝度むらの検査は検査員の目視評価によって行わざるを得ない状況である。しかし、検査員の目視評価による検査は、人の感覚が検査に影響を与える官能検査であり、検査員によって評価値が異なるということがあり得る。また、検査員の体調などによっても評価値が異なる可能性があり、常に同じ基準で評価を行うことは困難である。 However, in the actual inspection, there is no method for quantitatively evaluating and inspecting the luminance unevenness of the discharge cell unit, and the inspection of the luminance unevenness of the discharge cell unit has to be performed by the visual evaluation of the inspector. However, the inspection by visual inspection by the inspector is a sensory inspection in which human senses affect the inspection, and the evaluation value may differ depending on the inspector. Also, the evaluation value may vary depending on the physical condition of the inspector, and it is difficult to always perform evaluation based on the same standard.
本発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、プラズマディスプレイパネルにおいて発生する放電セル単位の輝度むらについての適切な評価、検査を可能とすることを目的とする。 The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to enable appropriate evaluation and inspection of luminance unevenness in discharge cell units generated in a plasma display panel.
このような目的を達成するために本発明は、一対の基板間に複数の放電セルを有し、各放電セルにおいて放電を発生させることにより画像表示を行うプラズマディスプレイパネルの画像評価方法において、撮像手段によりプラズマディスプレイパネルの画像を撮像し、この撮像した画像を複数の領域に分割し、分割したそれぞれの領域における画像データの不偏分散の平方根と前記画像データの平均値との比を各領域での評価指標として求め、すべての前記領域での前記評価指標を用いて決定される前記プラズマディスプレイパネルの画像の評価指標と予め定めた評価基準値とを比較することにより画像を評価することを特徴とするプラズマディスプレイパネルの画像評価方法である。 In order to achieve such an object, the present invention provides an image evaluation method for a plasma display panel that has a plurality of discharge cells between a pair of substrates and displays an image by generating a discharge in each discharge cell. An image of the plasma display panel is captured by means, the captured image is divided into a plurality of regions, and a ratio between the square root of the unbiased variance of the image data in each of the divided regions and the average value of the image data in each region. And evaluating the image by comparing the evaluation index of the image of the plasma display panel determined in advance using the evaluation index in all the regions and a predetermined evaluation reference value An image evaluation method for a plasma display panel.
本発明によれば、プラズマディスプレイパネルに発生し得る、放電セル単位の輝度むらについての評価を定量的に行うことができ、その輝度むらについての適切な評価、検査を行うことができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the evaluation about the brightness nonuniformity of the discharge cell unit which can generate | occur | produce in a plasma display panel can be performed quantitatively, and the appropriate evaluation and test | inspection about the brightness nonuniformity can be performed.
本発明の請求項1に記載の発明は、一対の基板間に複数の放電セルを有し、各放電セルにおいて放電を発生させることにより画像表示を行うプラズマディスプレイパネルの画像評価方法において、撮像手段によりプラズマディスプレイパネルの画像を撮像し、この撮像した画像を複数の領域に分割し、分割したそれぞれの領域における画像データの不偏分散の平方根と前記画像データの平均値との比を各領域での評価指標として求め、すべての前記領域での前記評価指標を用いて決定される前記プラズマディスプレイパネルの画像の評価指標と予め定めた評価基準値とを比較することにより画像を評価することを特徴とするプラズマディスプレイパネルの画像評価方法である。 According to a first aspect of the present invention, there is provided an image evaluation method for a plasma display panel having a plurality of discharge cells between a pair of substrates and displaying an image by generating a discharge in each discharge cell. The image of the plasma display panel is captured by dividing the captured image into a plurality of regions, and the ratio of the square root of the unbiased variance of the image data in each of the divided regions and the average value of the image data in each region. Obtained as an evaluation index, and evaluating the image by comparing the evaluation index of the image of the plasma display panel determined using the evaluation index in all the regions and a predetermined evaluation reference value This is an image evaluation method for a plasma display panel.
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、すべての前記領域での前記評価指標の中で値が最も大きいものから所定の数または所定の割合の前記評価指標を抽出し、抽出された前記評価指標の平均値を前記プラズマディスプレイパネルの画像の評価指標とすることを特徴とする。
Further, the invention according to
また、請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記画像データは、3原色の画像データであり、各色について前記画像データのばらつき度合を求めることを特徴とする。
Further, an invention according to
また、請求項4に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記画像データは、3原色の画像データにそれぞれ対応する係数を乗算し、この乗算して得られたデータを加算したものであることを特徴とする。 Further, the invention according to claim 4, in the invention described in claim 1, wherein the image data is multiplied by the coefficient corresponding respectively to the image data of three primary colors, obtained by adding the data obtained by this multiplication It is characterized by being.
また、請求項5に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記画像データは、3原色の画像データの積であることを特徴とする。 The invention according to claim 5 is the invention according to claim 1, wherein the image data is a product of image data of three primary colors.
以下、本発明の一実施の形態について図面を用いて説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
まず、プラズマディスプレイパネルの構造について要部を示す斜視図である図1を用いて説明する。図1に示すように、前面パネル1は、ガラス製の前面基板2上に、走査電極3および維持電極4からなる表示電極対を複数形成し、その表示電極対を覆うように誘電体ガラスからなる誘電体層5を形成し、誘電体層5上に酸化マグネシウム(MgO)からなる保護層6を形成して構成されている。
First, the structure of the plasma display panel will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 1, the front panel 1 is formed from a dielectric glass so as to form a plurality of display electrode pairs composed of
一方、前面パネル1に対向配置された背面パネル7は、ガラス製の背面基板8上に、アドレス電極9を複数形成し、そのアドレス電極9を覆うように誘電体層10を形成し、その誘電体層10上にアドレス電極9と平行な複数の隔壁11を形成し、さらに隣接する隔壁11の間にそれぞれ赤(R)、緑(G)、青(B)の各色に発光する蛍光体層12を形成して構成されている。アドレス電極9は隣接する隔壁11の間に位置している。
On the other hand, the
走査電極3および維持電極4とアドレス電極9とが直交するように、一対の基板である前面基板2と背面基板8とが対向配置され、これら基板の周辺部を封着部材(図示せず)を用いて封着している。前面基板2と背面基板8との間に形成された放電空間にネオンおよびキセノンからなる放電ガスを封入しており、走査電極3および維持電極4とアドレス電極9との立体交差部に放電セルが形成される。すなわち、一対の基板間に複数の放電セルを有している。この放電セルは画像を表示するときの単位発光領域であり、R、G、Bの各色に発光する蛍光体層12が形成された隣接する3つの放電セルによって1つの画素を形成する。
The
このプラズマディスプレイパネルでは、各放電セルにおいて放電を発生させることにより画像表示を行う。すなわち、走査電極3に順次走査パルスを印加するとともに画像データに基づいてアドレス電極9にアドレスパルスを印加することで表示する放電セルを選択した後、走査電極3と維持電極4とに交互に維持パルスを印加することによって、選択した放電セルにおいて維持放電を起こす。これにより、維持放電が起こった放電セルでは、紫外線が発生し、その紫外線で励起された蛍光体層12から各色の可視光が放出されて、画像表示が行われる。
In this plasma display panel, an image is displayed by generating a discharge in each discharge cell. That is, a discharge cell to be displayed is selected by sequentially applying a scan pulse to the
次に、このようなプラズマディスプレイパネルについてパネル検査を行うときの、放電セル単位の輝度むらを評価する方法について説明する。図2は、本発明の実施の形態1における、放電セル単位の輝度むらを定量的に評価するシステムの全体構成図である。 Next, a method for evaluating luminance unevenness in units of discharge cells when performing panel inspection on such a plasma display panel will be described. FIG. 2 is an overall configuration diagram of a system that quantitatively evaluates luminance unevenness in units of discharge cells in Embodiment 1 of the present invention.
図2に示すように、検査対象のプラズマディスプレイパネル13はパネル保持部14に装着され、駆動回路15によって駆動される。電源16は駆動回路15に電力を供給し、信号発生装置17は駆動回路15に信号を供給するものであり、電源16および信号発生装置17は制御装置18によって制御される。また、カメラ19はプラズマディスプレイパネル13に表示された画像を撮像するための撮像手段であり、プラズマディスプレイパネル13の1つの画素に対して、カメラ19の画素が少なくとも1つ以上の画素で測定できる解像度を有するものが望ましい。カメラ19で撮像された画像データは、画像変換回路20、画像領域分割回路21および評価指標計算回路22により順次データ処理を施され、放電セル単位の輝度むらを表す評価指標が出力される。
As shown in FIG. 2, the
図3は実施の形態1における評価の動作アルゴリズムのフロー図である。図3に示すように、放電セル単位の輝度むらの評価では、プラズマディスプレイパネル13の表示画像の撮像を行うステップ1、撮像画像の変換を行うステップ2、変換画像の領域分割を行うステップ3、各領域における評価指標計算を行うステップ4、評価指標出力を行うステップ5を順次行う。
FIG. 3 is a flowchart of the evaluation operation algorithm in the first embodiment. As shown in FIG. 3, in the evaluation of luminance unevenness in units of discharge cells, Step 1 for capturing a display image of the
まずステップ1では、パネル保持部14に設置されたプラズマディスプレイパネル13に、信号発生装置17からの信号に対応する画像を表示させる。そして、カメラ19を用いてプラズマディスプレイパネル13に表示された画像を撮像する。このとき、このカメラ19の出力データが8bitで表されるならば、カメラ19の各画素における撮像画像の3原色の画像データR(赤色のデータ)、G(緑色のデータ)、B(青色のデータ)は、それぞれ0〜255の範囲内の或る値となる。ここで、プラズマディスプレイパネル13に表示する画像は、例えば、すべての放電セルを点灯させて白色表示にする。
First, in step 1, an image corresponding to a signal from the signal generator 17 is displayed on the
次のステップ2において、カメラ19の各画素における撮像画像の画像データR、G、Bが、画像変換回路20によってそれぞれrR、gG、bBの3種類の画像データへと変換され、各画素においてそれぞれ値rR、gG、bBを有する。ここでr、g、bの値は任意に設定できるものとする。ここで、rR、gG、bBの値は、それぞれ0〜255の範囲の値となるように規格化されるものとする。
In the
次のステップ3では、画像変換回路20によって変換された画像データrR、gG、bBが、画像領域分割回路21によって複数の領域の画像データへと分割される。図4は、カメラ19で撮像し画像変換回路20によって変換した画像(変換画像)を、縦が9個で横が16個の144個の領域に分割した例である。図4において外枠23は変換画像の画像領域を表しており、斜線部分24は分割した領域の1つを表している。このとき、分割した各領域内における画像データrRの値は、例えば図5で示す度数分布を有している。ここで、図5の横軸は画像データrRの値であり、縦軸は分割した1つの領域内においてそのデータ値を有する画素の数を表している。各領域内での画像データgG、bBそれぞれの値についても、図5と同様な度数分布を有している。
In the
次のステップ4において、評価指標計算回路22が、分割された各領域におけるrR、gG、bBの値をそれぞれ用いて、各領域での評価指標Zri、Zgi、Zbiを求める。ここで、下付添字iは領域を表す番号であり、上記のように144個の領域に分割した場合はi=1〜144である。ここで評価指標Zri、Zgi、Zbiは、統計データのばらつき度合を表す不偏分散とその平均値に基づいて計算した統計量であり、次の数1で計算される。
In the next step 4, the evaluation
ここで、nは領域iに含まれるデータrRの数であり、rRjは領域iに含まれる各画素の画像データであり、Σはjについて1〜nの加算を行うことを表している。Zgi、ZbiについてもZriの式と同様に、画像データgG、bBを用いて計算される。 Here, n is the number of data rR included in the region i, rR j is image data of each pixel included in the region i, and Σ represents that 1 to n is added to j. Zg i, similarly to the formula Zr i also Zb i, image data gG, is calculated using bB.
次のステップ5では、評価指標計算回路22で計算された各領域での評価指標Zri、Zgi、Zbiを用いて、プラズマディスプレイパネル13の画像の評価指標Zra、Zga、Zbaを決定する。赤色についての評価指標Zraの決定方法として、例えば、144個の評価指標Zriの中で値が最も大きいものから10個の評価指標を抽出し、その10個の評価指標の平均値をZraとする。緑色、青色についての評価指標Zga、Zbaについても同様な方法を用いて、それぞれ144個のZgi、Zbiを用いて決定する。
In the next step 5, the evaluation indexes Zra, Zga, Zba of the image of the
このような評価指標Zra、Zga、Zbaは、カメラ19で撮像した画像を複数の小さな領域に分割し、各領域での画像データのばらつき度合を表す不偏分散とその平均値に基づいて計算した統計量に基づいて決められているので、プラズマディスプレイパネル13の画面の小さな領域での輝度むら、すなわち放電セル単位の輝度むらを表す指標となる。そして、評価指標Zra、Zga、Zbaの値が小さいほど放電セル単位の輝度むらは小さく、パネルの表示品質が優れていると判断することができる。
Such evaluation indexes Zra, Zga, Zba are statistics calculated by dividing an image captured by the
このような評価方法によれば、放電セル単位の輝度むらを検査員の目視評価に依存することなく定量的に評価することができるので、常に同じ基準で評価を行うことができ、放電セル単位の輝度むらについての適切な評価、検査を行うことができる。パネル検査工程においては、上記の方法を用いて評価指標Zra、Zga、Zbaを求め、その評価指標Zra、Zga、Zbaと予め定めた所定の評価基準値とを比較することによりパネルの良否を判定することになる。 According to such an evaluation method, the luminance unevenness of the discharge cell unit can be quantitatively evaluated without depending on the visual evaluation of the inspector, so that the evaluation can always be performed based on the same standard, and the discharge cell unit Appropriate evaluation and inspection can be performed for luminance unevenness. In the panel inspection process, the evaluation index Zra, Zga, Zba is obtained by using the above method, and the quality of the panel is determined by comparing the evaluation index Zra, Zga, Zba with a predetermined evaluation reference value. Will do.
なお、評価指標計算回路22で計算された各領域での評価指標Zri、Zgi、Zbiを用いて、放電セル単位の輝度むらを表す評価指標Zra、Zga、Zbaを決定する方法として、各領域における評価指標Zri、Zgi、Zbiの中で、それぞれ上位から任意の割合の評価指標Zri、Zgi、Zbiを抽出し、その抽出した評価指標の平均値を評価指標Zra、Zga、Zbaとしてもよい。また、本実施の形態1では評価指標として数1を用いており、数1からわかるように評価指標Zriはrに依存しない値となるのでステップ2を省略することができる。
As a method of determining the evaluation indexes Zra, Zga, Zba representing the luminance unevenness in units of discharge cells using the evaluation indexes Zr i , Zg i , Zb i in each region calculated by the evaluation
次に、本発明の実施の形態2における放電セル単位の輝度むらの評価方法について説明する。本実施の形態2で用いるシステムは図2に示したものと同様であり、また評価ステップは図3に示したものと同様である。以下に、放電セル単位の輝度むらを評価する方法について説明する。
Next, a method for evaluating luminance unevenness in units of discharge cells in
まずステップ1では、パネル保持部14に設置されたプラズマディスプレイパネル13に、信号発生装置17からの信号に対応する画像を表示させる。そして、カメラ19を用いてプラズマディスプレイパネル13に表示された画像を撮像する。このとき、このカメラ19の出力データが8bitで表されるならば、カメラ19の各画素における撮像画像の画像データR(赤色のデータ)、G(緑色のデータ)、B(青色のデータ)は、それぞれ0〜255の範囲内の或る値となる。ここで、プラズマディスプレイパネル13に表示する画像は、例えば、すべての放電セルを点灯させて白色表示にする。
First, in step 1, an image corresponding to a signal from the signal generator 17 is displayed on the
次のステップ2において、カメラ19の各画素における撮像画像の画像データR、G、Bを用いて、画像変換回路20によって画像データ(rR+gG+bB)へと変換され、各画素はそれぞれこの値(rR+gG+bB)を有する。ここで例えば、r=1.0000、g=4.5907、b=0.0601という値を選べば、RGB表色系における輝度の値に変換することができる。なお、rR+gG+bBの値は、0〜255の範囲の値となるように規格化されるものとする。
In the
次のステップ3では、画像変換回路20によって変換された画像データrR+gG+bBが、画像領域分割回路21によって複数の領域へと分割される。図4は、カメラ19で撮像し画像変換回路20によって変換した画像(変換画像)を、縦が9個で横が16個の144個の領域に分割した例である。図4において外枠23は変換画像の画像領域を表しており、斜線部分24は分割した領域の1つを表している。このとき、分割した各領域内における画像データrR+gG+bBは、例えば図5と同様の度数分布を有している。図5において、横軸を画像データrR+gG+bBの値とし、縦軸を分割した1つの領域内においてそのデータ値を有する画素の数を表すものとして見ればよい。
In the
次のステップ4において、評価指標計算回路22が、分割された各領域におけるrR+gG+bBの値をそれぞれ用いて各領域での評価指標Ziを求める。ここで、下付添字iは領域を表す番号であり、上記のように144個の領域に分割した場合はi=1〜144である。ここで評価指標Ziは、統計データのばらつき度合を表す不偏分散とその平均値に基づいて計算した統計量であり、次の数2で計算される。
In the next step 4, the evaluation
ここで、nは領域iに含まれる画像データrR+gG+bBの数であり、(rR+gG+bB)jは領域iに含まれる各画素の画像データであり、Σはjについて1〜nまでの和を求めることを表している。 Here, n is the number of image data rR + gG + bB included in the region i, (rR + gG + bB) j is image data of each pixel included in the region i, and Σ is a sum of 1 to n for j. Represents.
次のステップ5では、評価指標計算回路22で計算された各領域での評価指標Ziを用いて、プラズマディスプレイパネル13の放電セル単位の輝度むらを表す評価指標Zaを決定する。例えば、144個の評価指標Ziの中で値が最も大きいものから10個の評価指標を抽出し、その10個の評価指標の平均値をZaとする。そして、こうして決定された評価指標Zaの値が小さいほど放電セル単位の輝度むらは小さく、パネルの表示品質が優れていると判断することができる。
In the next step 5, an evaluation index Za representing luminance unevenness in units of discharge cells of the
このような評価方法によれば、放電セル単位の輝度むらを検査員の目視評価に依存することなく定量的に評価することができるので、常に同じ基準で評価を行うことができ、放電セル単位の輝度むらについての適切な評価、検査を行うことができる。パネル検査工程においては、上記の方法を用いて評価指標Zaを求め、その評価指標Zaと予め定めた所定の評価基準値とを比較することによりパネルの良否を判定することになる。 According to such an evaluation method, the luminance unevenness of the discharge cell unit can be quantitatively evaluated without depending on the visual evaluation of the inspector, so that the evaluation can always be performed based on the same standard, and the discharge cell unit Appropriate evaluation and inspection can be performed for luminance unevenness. In the panel inspection process, the evaluation index Za is obtained using the above-described method, and the quality of the panel is determined by comparing the evaluation index Za with a predetermined evaluation reference value.
また、評価指標計算回路22で計算された各領域での評価指標Ziを用いて、放電セル単位の輝度むらを表す評価指標Zaを決定する方法として、各領域における評価指標Ziの中で、それぞれ上位から任意の割合の評価指標Ziを抽出し、その抽出した評価指標の平均値を評価指標Zaとしてもよい。また、本実施の形態2では、ステップ2において撮像された画像データを、rR+gG+bBという値へと変換したが、例えばrR×gG×bBという値へと変換してもよい。
Further, as a method for determining a metric Za by using the evaluation index Z i in each area calculated by the evaluation
なお、上記実施の形態1、2において、図4に示した領域の分割は一例であり、分割した各領域での評価指標が放電セル単位の輝度むらを表すことができるように、領域分割における分割する領域数、分割する領域の個々の面積を適宜設定することができる。また、カメラ19でプラズマディスプレイパネル13の画像表示領域を一度に撮像することができない場合、プラズマディスプレイパネル13の画像表示領域を複数の領域に分け、各領域について上記実施の形態1、2の方法を用いればよい。
In the first and second embodiments, the division of the area shown in FIG. 4 is an example, and in the area division, the evaluation index in each divided area can represent the luminance unevenness in units of discharge cells. The number of areas to be divided and the individual areas of the areas to be divided can be set as appropriate. Further, when the image display area of the
以上のように本発明によれば、プラズマディスプレイパネルに発生し得る、放電セル単位の輝度むらについての評価を定量的に行うことができ、プラズマディスプレイパネルの検査に有用である。 As described above, according to the present invention, it is possible to quantitatively evaluate luminance unevenness in discharge cell units that can occur in a plasma display panel, which is useful for inspection of plasma display panels.
2 前面基板
8 背面基板
13 プラズマディスプレイパネル
19 カメラ
20 画像変換回路
21 画像領域分割回路
22 評価指標計算回路
2
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